《车削编程实例》PPT课件.ppt

1,数控车削加工程序设计实例,主讲：关耀奇,2,1.数控车削对刀：,对刀点可选在工件上，也可选在工件外面，但必须与工件坐标系的原点有一定的尺寸关系，如下图所示。对刀点的位置是以刀具的“刀位点”来表示的，刀位点是刀具上的一点，不同的刀具形状，其刀位点的规定不同，如立铣刀和端铣刀，刀位点为其底面中心；球头铣刀为球头球心；车刀、镗刀和钻头则为刀尖或钻尖。,3,2.对刀的基本方法,在数控加工生产实践中，对刀的方法有多种，归纳起来为三大类：1）找正法对刀 采用通用量具通过直接或间接的方法来找到刀具相对工件的正确位置。2）专用对刀仪对刀 借助专门的对刀仪器来找准刀具刀位点相对工件的位置，这种方法需配置对刀仪等辅助设备，成本较高，装卸刀具费力。3）自动对刀 利用CNC装置的刀具检测功能，自动精确地测出刀具各坐标方向的长度，自动修正刀具补偿值，并且不用停顿就能直接加工工件。,4,3.数控车床的对刀步骤：,数控车床上多采用找正法对刀，如右图所示。编程时，编程人员通过G50指令确定了1#车刀刀尖在工件坐标系XOZ中的起点位置P0（100，200）后。加工时，可用试切法快速简便地找到P0点的位置。其调整步骤如下：,5,（1）启动主轴旋转，手摇脉冲发生器，接通进给轴（X或Z轴），刀具趋向工件，车外圆一刀，刀具再沿+Z方向退出。（2）刀具再趋向工件，车端面一刀，刀具再沿+X方向退到A点。（3）按操作面板上的软键“相对”键，显示器“X、Z”变为“U、W”，再分别按“U”键、“CAN”键和“W”键、“CAN”键，将U值和W值清零。（4）主轴停转，用千分尺测量工件，测得工件直径62.421，长度81.125。（5）计算差值：100-62.421=37.579，200-81.125118.875。（6）手摇脉冲发生器，刀具移动，观察CRT显示器，直至显示U=37.579，W=118.875为止。,6,车削实例：,1.轴类零件加工程序设计 例：加工如下图所示零件，要求精车所有外形，不留加工余量。,7,1）工艺分析,此零件的车削加工包括车端面、倒角、外圆、锥面、圆弧过渡面，切槽加工和切断。（1）选择刀具 根据加工要求需选用三把刀：1号刀车外圆，2号刀切槽，刀刃宽4 mm，3号刀车螺纹。（2）工艺路线 首先车削外形，然后进行切槽加工，最后车螺纹。（3）确定切削用量 车外圆：主轴转速为S600r/min，进给速度为F0.15 mm/r；切槽：主轴转速S 300 r/min，进给速度为F0.15 mm/r；车螺纹：主轴转速为S200 r/min。（4）数值计算螺纹大径：D大D公称0.1螺距（120.1 1）11.8 mm螺纹小径：D小D公称1.3螺距（121.3 1）10.7 mm 螺纹加工引入量3 mm，超越量2 mm,8,设定车刀刀尖的起始位置为（200，300），其车削加工程序及程序说明如下：O0001 程序号N010 G50 X200.0 Z300.0；建立工件坐标系N020 S600 M03 T0101 M08；启动主轴，换T01并建立刀补，开冷却液N030 G00 X0 Z2.0；快速接近工件至A点N040 G01 Z0.0 F0.15；以进给速度到达Op点N050 X9.8；车端面N060 Xl1.8 Z-1.0；倒角 N070 Z-14.0；车螺纹外表面,2）数控编程,N080 X16.0 Z-18.0；车锥面N090 X10.0 Z-38.0；车倒锥面N100 G02 X18.0 Z-42.0 I4.0 K0；顺圆加工N110 G03 X24.0 Z-45.0 I0 K-3；逆圆加工N120 G01 Z-50.0 M09；车大外径N130 G00 X200.0 Z300.0 M05 T0100；快速返回起始点，撤消刀补，主轴停N140 S300 M03 T0202；启动主轴，换T02N150 G00 X16.0 Z-12.0 M08；快速接近工件 N160 G01 X9.0 F0.15；切槽,N170 G04 X5.0；暂停5 sN180 G00 X200.0 M09；径向退刀N190 Z300.0 M05 T0200；快速返回起始点，撤消刀补，主轴停N200 S200 M03 T0303；启动主轴，换T03并建立刀补，开冷却液N210 G00 X16.0 Z3.0 M08；刀具定位至螺纹车削循环点N220 G92 X11.3 Z-12 F1.0；螺纹循环，螺距为1 mmN230 X11.0；螺纹切削第二刀 N240 X10.7 M09；螺纹切削第三刀,N250 G00 X200.0 Z300.0 M05 T0300；快速返回起始点，撤消刀补，主轴停N260 S300 M03 T0202；启动主轴，换T02并建立刀补，开冷却液 N270 G00 X30.0 Z-52.0 M08；刀具定位至切断点N280 G01 X0 F0.15 M09；切断 N290 G00 X200.0 Z300.0 M05 T0200；快速返回起始点，撤消刀补，主轴停 N300 M30；程序结束,9,例：在CK78l 5型数控车床上加工图示零件，80外径不加工。,10,工艺方案设计：,(1)决定工件的装夹方式及加工工艺路线 以工件左端面及80外圆为安装基准，并取夹盘端面回转中心为工件坐标系零点。其工艺路线为：1)倒角粗车M36x4螺纹实际外圆40外圆 50端面R35圆弧面。2)精车M36x4螺纹实际外圆40外圆50端面R35圆弧面。3)切30处空刀槽。4)切M36x4螺纹。,11,(2)刀具选择及刀具零点坐标设定,据加工要求选外圆车刀、切槽刀及60螺纹车刀各一把。刀具零点坐标为：1)02号刀的坐标设定：x2(17035)270 z4505(4025)430 2)04号刀的坐标设定：x2(17030)280 z450(4025)435 3)06号刀的坐标设定 x2(17025)290 z505(4025)440,12,(3)切削用量的确定,13,程序设计：00001N100 G50 X270.Z430.坐标设定 T0200 换外径粗精车刀 G00 M42 G50 S2800 指令主轴转速 G96 S150 M03 恒速切削控制有效 G00 X150.Z200.快速定位于中间点 T0201 指令刀补 X85.Z110.M08 切削液开 G01 X-1.6 F0.2 平端面 G00 X82.W1.快速定位 Z110.快速定位 G71 P101 Q107 U0.3 W0.2 D4000 F0.25 外圆粗车固定循环指令N 201G00 X31.快速定位N102 G01 X36.W-2.5 倒角、车外圆N103 Z75.,14,N104 X40.车外圆N105 Z60.N106 X50.平端面N107 G02 X80.Z40.车圆弧 G70 P101Q107 精车固定循环 G00 X150.Z200.M09；快速定位、切削液停 T0000 M05 取消刀补、主轴停止 G27 X270.Z430.刀具回零点 M00 程序停止N200 G50 X280.Z435.坐标设定 T0400 换刀 G00 M41 换低速档 G50 S800 指令主轴转速G96S80M03 恒速切削控制有效G00X100.Z150.快速定位,15,G75 X30.Z75.I4.F0.08切槽循环G00 X100.Zl50.M09快速定位T0000 M05取消刀补G27X280.Z435.刀具回零点M00程序停止N300 G50X2900.Z440.T0600换刀G00M41换低速挡G97S80M03恒切取消G00X100.Z150.T0603指令刀补快速定位、切削液开G76X30.804 Z77.5 K2.598 D1200螺纹切削循环G00X100.Z150.M09快速定位、切削液停T0000 M05取消刀补，主轴停止G27 X290.Z440.刀具回零点M30程序结束,16,在经济型数控车床上加工零件程序设计,例 在经济型数控车床上加工图示轴类零件。图中85不再加工，选 85为夹持基准。,17,加工工艺路线为：1)倒角切螺纹的实际外圆切锥度车62外圆倒角80外圆切圆弧车 80外圆。2)切345 空刀槽。3)车M481.5 的螺纹。,18,(2)刀具选择与刀具布置图的绘制,根据加工要求，选外圆、切槽和螺纹车刀各一把。I号刀为外圆车刀，II号刀为切槽刀，III号刀为螺纹车刀。其中III号刀刀尖偏离z向15mm，需进行刀具补偿。绘刀具布置图时，设夹盘端面与回转中的交点(O点)为工件坐标系零点，选A(200，350)点为换刀点。,19,20,(3)切削用量的选择,21,(4)编制精加工程序,该机床是采用小数点编程，并可以用绝对值和增量值混合编程方式进行编程。编程用地址X、Y；增量值编程用地址U、W。I、II、III号刀的T代码分别为T01、T02、T03，带刀补时T代码为T0101，II号刀为T0202，III号刀为T0303。,22,O0003N01 G50 X200Z350；N02 S630 M03 T0101 M8；N03 G00 X41.8 Z292；N04 G01 X47.8 Z289F15；(倒角)N05 U0 W59.；47.8 MM0N06 X50W0；(退刀)N07 X620 W600；(锥度)N08 U0 Zl55；(62mm)N09 X780 W0；(退刀)N10 X800 W10；(倒角)N11 U0 W290；车80外圆)N12 G01 U0 W一600 I6325 K300；(圆弧)N13 G01 U0 Z65,N14 X90 W0；N15 G00 X200Z350M05 T0100 M09；(退刀)N16 X51Z230S315 M03 T0202 M08；N17 G01X45W0 F0.16；(切槽)N18 G04 X50；(延时)N19 G00 X510；(退刀)N20 X200Z350 M05 T0200 M09；N22 G92 X472 Z2315 F15；(切螺纹)N23 X466；N24 X462；N25 X458；N26 X2000 Z3500 T0300；(退至起点)N27 M30：,23,例：加工如下图所示的零件,24,（1）决定工件的装夹方式及加工工艺路线,25,装夹方式如图7-13a、b所示。第一次装夹，加工右端 73、45、4.265槽、R15、10、24等尺寸。第二次装夹，加工工件左端的螺纹及R10、60等尺寸。,26,(2)刀具选择及刀具零点坐标设定,根据图纸加工要求，需外圆车刀一把，21钻头一支、内孔镗刀一把、切槽刀一把、60螺纹车刀一把。刀具零点坐标如下：A 01号刀的坐标设定：x2(17035)270 z 409257427 B 02号刀的坐标设定：x320 z307 C 03号刀的坐标设定：x360 z385 D 04号刀的坐标设定：x270 z427 E 05号刀的坐示设定：x270 z427,27,（3）切削用量的选择,28,X80；G01X-3F0.2G00X745W2G01Z43F02G00 X80Z82X73G0l Z43FO2X78Z43G00X120z250T000M09G50X170.Z130.M05G27X320Z307M00,O0004N111 X270X427G00M42G50S2500G96S150M03T0200M08G00X120Z150T0211X90Z86X80Z8lG01x-3F02G00X80W2,（4）编制精加工程序,/N122G50X320Z307G00M41G97S300M03N135G02X45Z70R15N136G01Z79Gl37Z49Z81G70P134Q137G00X100Z200T0700M08X170Z130T0712,X0Z90G74z50K5F008G01Z50F08Z49F004G04X5G01Z83F1G00X170Z130.T0000M09G50X210Z208G27X360Z385M05M00,29,N144G50X270Z427G00M41G97S300M03T0500/M08G00X150.Z200T0514X80Z90X75Z80M98P1119L4G00X100Z150T0000M09G27X270Z427M05M00,Nl33G50X360Z385G00M41G50S800G96S100M03T0300M08X210Z208T0313G00X22Z90X215Z81G72P134Q137U04W04D1000F01,N134G00Z56G01X-3F02G00 x78W2X745G01Z35F02G00U2Z81T0000/M09/M05G27X360Z385M00,N155G50X270Z427G00M42G50S2500G96S150M03T0200M08G00X120Z150T0215X80Z90X81G013F02G00X80W2Z80X73G01Z35F02,G00U2Z81X73G71P156Q162U04W02D3000F0N156G00X29N 157G01X36Z775N158 Z55N159 G02X60Z45R10N160 G01Z38N161X63N162G03X73Z33R5G70 P156Q162G00X150Z250M09T0000M05G27X270Z427M00,N166 G50X270Z427G00M41G97S700M03T0800M08G00X150Z200T0816X50Z85X42G76X33Z58K1D400F18A60 G00X150Z200M09T0000M05G28 X270Z427M30,30,O0119G00 w-84G01 X56F0.04G04 X3G01 X75F0.2M99,切槽子程序,31,综例:如右上图、右下图分别为某零件的加工图和毛坯图，材料为38CrMoAIA，试编写其加工程序。,32,1）工艺分析和处理,该工序要求加工的部位较多，精度较高，且工件壁薄易变形，因此采用包容式的软爪夹持工件较适合，如下图所示。,33,工艺分析：,根据加工要求和毛坯形状，需选用10把刀具完成加工。为减少工件加工过程中的变形对最终精度的影响，内外表面的加工交叉进行。由于采用软爪夹持工件，所有待加工表面都不受夹具紧固件的干涉，因而内外表面的交叉加工可以连续进行。所选用刀具中的机夹可转位刀片均选用TiC或TiN涂层刀片，以减少刀片的更换次数。刀片的断屑槽全部采用封闭槽型，以便变动走刀方向。,34,1.用80菱形刀片粗车外表面 2.用直径为6的圆形刀片半精车外锥面 3.用三角形刀片粗车内孔端部 4.用18钻头，顶角为120，钻内孔深部 5.用55菱形刀片，半精车19.2+0.3内孔、粗车内锥面 6.用80菱形刀片，精车外端面及三个外圆 7.用R2的圆弧车刀，精车25外锥面 8.用R2圆弧车刀，精车15外锥面 9.用55菱形刀片，精车19.2+0.3内孔及内锥面 10.用80菱形刀片分2次加工18.7+0.1内孔,加工步骤：,35,2）刀具调整图的绘制,进行工艺分析和处理后就可绘制刀具调整图，也可以刀具清单的形式明确刀具的各项要求。,36,通过刀具调整图可以明确：,（1）本工序所需刀具的种类、形状、安装位置、预调尺寸和刀尖圆弧半径值等，有时还包括刀补组号；（2）程编员所指定的刀位点；（3）工件的安装方式及待加工部位；（4）工件的坐标原点；（5）主要尺寸的程序设定值,37,3）编制加工程序,O0002N010 G50 X350.0 Z250.0；N020 G00 Z15.5 T0101 M01；N030 Z250.0 T0100；N040 S1400 M03 T0101；N050 C00 X25.0 M08；N060 Z48.3；N070 G01 X-17.0 F0.15；N080 G00 Z52.546；N090 G01 X24.385 Z46.15 F0.15；,N100 Z36.692；N110 G02 X25.25 Z35.45 I2.0 K0；N120 G01 Z25.25；N130 Z18.0；N140 G00 X350.0 M09；N150 Z250.0 M05 T0100；N160 M30；,精车外端面及24.385mm、25.25mm和30mm外圆的程序。,38,习题与思考（1）,编写如图1所示工件的加工程序。,图 1,39,习题与思考（2）,如图2所示工件零件的毛坯为72mm150mm，编写粗、精加工程序。,图2,40,习题与思考（3）,完成如图3所示工件零件的加工。（1）毛坯：45#钢72mm150mm。（2）按零件图制定加工工序。（3）编写粗、精加工程序。,图3,41,习题与思考（4）,编写如图4所示小轴的零件的数控加工程序，材料为45钢。,图4,42,习题与思考（5）,编写如图5所示简单回转零件的车削加工程序，包括粗精车端面、外圆、倒角、倒圆。零件加工的单边余量为2mm，其左端面25mm为夹紧用。,图5,43,习题与思考（6）,编写如下图所示轴类零件的车削加工程序。加工内容包括粗精车端面、倒角、外圆、锥角、圆角、退刀槽和螺纹加工等，左端25mm夹紧用。毛坯为85mm300mm的棒料，精加工余量为 0.2mm。,44,请各位同学认真复习本章内容！,本章结束！,45,加工步骤：,选用80菱形刀片进行外表面粗车，走刀路线及加工部位如图所示。图中的虚线为对刀时的走刀路线。由于是“绕道”去软爪端面对刀，所以这段路线将编制在带“”号的程序段内。对刀时要以一定宽度（如10 mm）的塞块检查停在对刀点的刀尖至基准面的距离。切削用量为：车削端面时主轴转速S=1400 r/min，其余部位S=1000 r/min；端部倒角时进给量F=0.15 mm/r，其余部位F=0.20.25 mm/r。,（1）刀具T1,46,（2）刀具T2,选用直径为6mm的圆形刀片进行外锥面的半精车，走刀路线如下图所示。切削用量为：S=1000r/min；F=0.1mm/r（切入时），F=0.2mm/r（切削时）。,47,（3）刀具T3,选用三角形刀片进行内孔端部的粗车，走刀路线如图所示。此加工共分3次走刀，依次将距内孔端部10mm左右的一段车至13.3mm、15.6mm和18mm。切削用量为：S=1000r/min；F=0.1mm/r。,48,（4）刀具T4,选用18钻头，顶角为120，进行内孔深部的钻削，如上图所示。与内孔车刀相比钻头的切削效率较高，切屑的排除也比较容易，但孔口一段因远离工件的夹持部位，切削也不宜过大，因此前面已安排T3加工其端面。钻孔的切削用量为：S=500 r/min，F=0.15 mm/r。,49,（5）刀具T5,选用55菱形刀片，进行19.2+0.3mm内孔的半精车及内锥面的粗车，以留有精加工余量0.15 mm的外端面为对刀基准。由于内孔需切余量较多，故T5共走刀4次，走刀路线及切削部位如图5-33所示。每两次走刀之间都安排一次退刀停车，以便操作者及时清除孔内的切屑。主轴旋向为逆时针。切削用量为：S=700 r/min；车削19.05mm时，F=0.2 mm/r，车削其余部位时，F=0.1 mm/r。,50,选用80菱形刀片，精车右图中的外端面及24.385mm，25.25mm和30mm外圆。由于是精车，刀尖 圆弧半径选取较小值R0.4）。T6和T1一样也有 对刀安排，应按 需要进行。切削 用量为：S=1400 r/min，F=0.15 mm/r。,（6）刀具T6,51,（7）刀具T7,选用R2的圆弧车刀，精车25外锥面，如右图所示。此步骤有带选择性的对刀安排。切削用量为：S=700 r/min，F=0.1 mm/r。,52,（8）刀具T8,选用R2圆弧车刀精车15外锥面，如右下图所示。程序中同样安排在软爪基准面进行对刀。应注意受刀具圆弧R2mm制造误差的影响，对刀后不一定能满足该零件尺 寸2.25-0.1mm的公差要 求。轴向刀补量根据刀 具圆弧半径的实际值进 行处理，不能完全由对 刀决定。切削用量为：S=700 r/min，F=0.1 mm/r。,53,（9）刀具T9,选用55菱形刀片精车19.2+0.3mm内孔及内锥面，如下图所示。该刀具在工件外端面上进行轴向对刀，此时外端面上已无加工余量。切削用量为：S=1000 r/min，F=0.1 mm/r。,54,（10）刀具T10,选用80菱形刀片加工内孔最深处的18.7+0.1mm，分2次走刀，中间退刀一次以便清除切屑。该刀具的切削负担较轻，故兼作粗车，走刀路线如下图所示。注意妥善安排内孔根部端面车削时的走刀方向。切削用量为：S=l000 r/min，F=0.1 mm/r。,